Den perfekte julegave? En snemand i nanoskala

Ville en sneklædte snemand gøre den perfekte julegave? Med en størrelse på kun 5 nanometer, prisen kan være lavere, end du tror. Og det er også funktionelt katalysere spaltningen af ​​vand for at lave grøn brint til brændselsceller.

Nanopartikler, som afbildet med de aberrationskorrigerede scanningstransmissionselektronmikroskoper, har øjne, næse og mund af ædelmetal platin klynger indlejret i en titanium dioxid flade. Hver platinklynge indeholder typisk 30 platinatomer; i hele nanopartiklerne er der ca. 1680 titaniumatomer og 180 platinatomer.

Nano-snemanden dannedes spontant af en selvsamlet platin-titanium nanopartikel, som blev oxideret i luft, at trække titanatomer ud til overfladen. Selvsamlingen fandt sted i en gasfase, klyngestrålekondensationskilde, før størrelsesvalg med et massespektrometer og aflejring på en kulstofoverflade til oxidation og derefter billeddannelse. Snemandens masse var 120, 000 atommasseenheder. Sammenlignet med en mere konventionel ren platinkatalysatorpartikel, inddragelsen af ​​titaniumatomer giver to potentielle fordele:fortynding af, hvor meget kostbart platin der er nødvendigt for at udføre katalysen, og beskyttelse af platinkernerne mod sintring (dvs. aggregering af nanopartiklerne). Skallen er porøs nok til at tillade brint igennem, og partiklerne er funktionelle i hydrogenudviklingsreaktionen.

Forskningen blev udført på Nanoscale Physics Research Lab i Birmingham, Storbritannien, af Caroline Blackmore, Ross Griffin og Richard Palmer.